使用 C++11 auto 关键字声明两个（或更多）变量

Question

我有这样的代码：

template<class ListItem>
static void printList(QList<ListItem>* list)
{
    for (auto i = list->size() - 1, j = -1; i >= 0; --i) {
        std::cout << i << ", " << j << ": " << list->at(i) << std::endl;
    }
}

当我用 g++ 6.2.1 编译它时，我得到以下编译器输出：

test.cpp: In function ‘void printList(QList<T>*)’:
test.cpp:10:7: error: inconsistent deduction for ‘auto’: ‘auto’ and then ‘int’
  for (auto i = list->size() - 1, j = -1; i >= 0; --i) {
       ^~~~

我会理解这一点，如果变量有不同的类型，如 auto i = 0.0, j = 0;，但在这种情况下，列表是指向 QList 及其 size() 方法的指针 returns int， -1 本身也应该是 int。报错信息也有点奇怪。

变量i和j只在这个循环中需要，我想将它们声明为循环参数。键入 int 而不是 auto 并不难，但我想知道： auto 不应该用于一次声明多个变量，或者我在这里遗漏了一些东西，它真的是错误代码，还是编译器的bug？

P.S。看起来使用模板函数是这里的关键部分，将循环排除在模板之外不会产生错误。所以，更像是编译器中的错误？

Live demo - minimal code

Answer 1

然后我将总结收到的关于该主题的信息。

示例代码中的问题在于使用模板函数。编译器首先对模板进行通用检查而不实例化它，这意味着作为模板参数的类型（以及依赖于它们的类型，就像其他模板一样）是未知的，并且 auto 如果它依赖于那些未知的types 再次推导为 auto （或不推导为某种具体类型）。在我看来，即使在扣除后 auto 仍然可以是 auto。现在原始编译器错误文本非常有意义：变量 j 被推导为类型 int，但变量 i 推导后仍为 auto。由于 auto 和 int 是不同的类型，编译器会生成错误。

Answer 2

正如我在的评论中所提到的，我同意您的分析。
问题的最简单形式 (demo)：

template<class T>
void foo (T t) {
  auto i = t, j = 1; // error: inconsistent deduction for ‘auto’: ‘auto’ and then ‘int’
}    
int main () {}

在模板的情况下，编译器在其第一阶段检查基本语法而不实例化它。在我们的例子中，无论如何我们永远不会调用 foo()。

现在，在上面的示例中，i 的 decltype(auto) 仍然是 auto，因为依赖类型 T 未知。但是，j肯定是int。因此，编译器错误是有道理的。目前的行为 (G++ >= 6)，可能是也可能不是错误。这取决于我们对编译器的期望。 :-)

但是，这个错误不能谴责。这是来自 C++17 draft 的支持标准引用：

7.1.7.4.1 Placeholder type deduction

⁴ If the placeholder is the auto type-specifier, the deduced type T replacing T is determined using the rules for template argument deduction. Obtain P from T by replacing the occurrences of auto with either a new invented type template parameter U

C++14 standard 中存在与 7.1.6.4 / 7 相同的内容。

为什么第一次模板检查本身会报告此错误？

我们可能会正确地争论，为什么编译器在第一个语法检查中如此 "pedantic"。既然，我们不是实例化，那岂不是应该可以吧！即使我们实例化，它不应该只对有问题的调用给出错误吗？
这就是 g++-5 所做的。为什么他们费心去改变它？

我认为，这是一个有效的论点。使用 g++-5，如果我调用：

foo(1);  // ok
foo(1.0); // error reported inside `foo()`, referencing this line

当i 和j 是不同类型时，编译器会正确报告错误及其层次结构。

Answer 3

这是 GCC 中的错误。

根据[dcl.spec.auto]/1:

The auto and decltype(auto) type-speciﬁers are used to designate a placeholder type that will be replaced later by deduction from an initializer. [...]

模板参数推导规则永远不会将类型推导为 auto。这种情况下推导的目的其实是用推导的类型代替auto。

例子中，list有一个依赖类型（它依赖于模板参数ListItem），所以表达式list->size() - 1也有一个依赖类型，这使得类型i 的也依赖，这意味着它只会在函数模板 printList 实例化时解析。只有这样才能检查与该声明相关的其他语义约束。

根据[temp.res]/8:

Knowing which names are type names allows the syntax of every template to be checked. The program is ill-formed, no diagnostic required, if:

[... long list of cases of which none applies here ...]

Otherwise, no diagnostic shall be issued for a template for which a valid specialization can be generated. [ Note: If a template is instantiated, errors will be diagnosed according to the other rules in this Standard. Exactly when these errors are diagnosed is a quality of implementation issue. — end note ]

（强调我的）

GCC 在分析模板 printList 的定义时发出该错误是错误的，因为可以生成明确有效的模板特化。事实上，如果 QList 没有 size() returns 除了 int 之外的任何特化，i 和 j 的声明将在 printList.

的所有实例化中有效

所有引用都来自 N4606，（几乎）当前的工作草案，但上面引用的相关部分自 C++14 以来没有改变。

更新：Confirmed as a regression in GCC 6 / 7. Thanks to T.C. 错误报告。

更新：原始错误（78693) was fixed for the upcoming 6.4 and 7.0 releases. It also uncovered some other issues with the way GCC handles such constructs, resulting in two other bug reports: 79009 and 79013。

使用 C++11 auto 关键字声明两个（或更多）变量

Using C++11 auto keyword to declare two (or more) variables

c++

templates

auto

c++11